3.3变压器学案
学案2:3.3变压器
3.3变压器学习目标1.了解变压器的构造及几种常见的变压器。
2.理解互感现象和变压器的工作原理。
3.掌握理想变压器的电压与匝数的关系及应用。
4.掌握理想变压器的功率关系,并导出原、副线圈中的电流关系及应用。
一、变压器的原理思考1:生活用电电压为220 V,而我们的手机电池都是5 V的,充电器是如何实现电压的变化的呢?1.变压器的构造:由和绕在铁芯上的两个线圈组成,如图所示:(1)原线圈:与连接的线圈,也叫;(2)副线圈:与连接的线圈,也叫。
2.原理: 现象是变压器的工作基础。
原线圈中电流的大小、方向不断变化,在铁芯中激发的也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生。
3.作用:改变交变电流的,不改变交变电流的和。
4.注意:(1)变压器不改变交变电流的周期和频率;(2)变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用;(3)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起,两个线圈间是绝缘的。
二、电压与匝数的关系1.理想变压器:没有 的变压器叫作理想变压器,它是一个理想化模型。
2.电压与匝数的关系:原、副线圈的 等于两个线圈的 ,即U 1U 2=n 1n 2。
3.理想变压器原、副线圈功率关系: P 1 P 2(选填“>”“=”或“<”)。
4.两类变压器:副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫 变压器;副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫 变压器。
合作学习知识点一 理想变压器的工作原理及特点 1.工作原理:2.基本规律:(1)理想变压器的特点:①变压器铁芯内无漏磁;无发热损失。
②原、副线圈不计内阻,即无能量损失。
实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器。
(2)电动势关系:由于互感现象,且没有漏磁,原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的∆Φ∆t ,根据法拉第电磁感应定律有E 1=n 1∆Φ∆t,E 2=n 2∆Φ∆t,所以E 1E 2=n 1n 2。
(3)电压关系:由于不计原、副线圈的电阻,因此原线圈两端的电压U 1=E 1,副线圈两端的电压U 2=E 2,所以U 1U 2=n 1n 2。
三相变压器学案设计
5.三相变压器副绕组采用星型接法,若某一相绕组接反,将产生的后果是()
A.无输出电压B.输出电压升高C.输出电压不对称D.绕组烧坏
6.一台Y、d联接组别的三相变压器,若一次侧、二次侧额定电流之比为1:2,则一次侧、二次侧绕组的匝数之比为()
A.1:2 B.2:1 C.:2 D.2:
D.一次绕组为Δ联接,二次绕组Δ联接
9.油浸式电力变压器的器身放在油箱内,其中油箱中变压器油的作用是()
A.冷却和润滑B.绝缘和润滑C.冷却和绝缘D.仅有绝缘作用
10.三相变压器的变压比不等于()
A.原、副边额定电压之比B.原、副边绕组相电压之比
C.原、副边每相绕组匝数之比D.原、副边绕组总匝数之比
2.三相变压器的变比变压器的变压比定义为电动势之比,所以在三相变压器中变压比应为相电压之比,变流比应为相电流之比;用匝数表示等于原、副绕组匝数之比。
【课堂练习】
一、选择题:
1.变压器二次侧绕组采用三角形接法时,如果一相接反,将会产生的后果是()
A.没有电压输出B.输出电压升高C.输出电压不对称D.烧坏绕组
二、三相变压器的额定值
1.额定电压:U1N是指变压器正常工作时加在一次绕组上的电压;U2N是指一次侧加U1N,变压器空载时二次绕组的电压值。
2.额定电流:I1N和I2N分别是指变压器一次、二次绕组连续运行所允许通过的电流。
3.额定容量:SN=
三、三相变压器的计算
1.三相变压器中,额定电压是指线电压;额定电流是指线电流。
7.国家规定,三相变压器原绕组采用三角形接法,用______表示( )
A.Y B.D C.y D.d
8.三相变压器的联结组别为D,yn表示,下列说法正确的是()
高中物理《变压器》学案 (人教版选修3-2)
选修3-2第五章第4节《变压器》学案课前预习学案一、预习目标预习变压器的工作原理以及变压变流的规律和功率关系。
二、预习内容 1、变压器的原理是变压器的工作基础。
由于互感现象,使得穿过原副线圈的 相同。
根据E= 得 ,原、副线圈产生感应电动势E 与匝数n 成 。
2、理想变压器的变压、变流规律和功率关系:⑴、变压规律: ⑵、变流规律: ⑶、功率关系: 3、变压器有二个副线圈的情况 ⑴、电压与匝数间关系:①、 ②、 ③、 ⑵、电流与匝数间关系: ⑶、功率关系:4、简述理想变压器各种物理量的决定关系。
三、提出疑惑课内探究学案一、 学习目标:1、理解变压器的工作原理;2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系;二、学习过程1.变压器原理出示可拆变压器,请同学们观察,变压器主要由哪几部分构成? 回答:将原线圈接照明电源,交流电压表接到不同的副线圈上,观察交流电压表是否有示数? 回答:I1 U 1 n 1I 1~ n 1 L 1 2副线圈两端的交流电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度去思考回答:变压器的铁芯起什么作用?回答:2.实验探究得出理想变压器得变比关系,推导理想变压器的变压比公式.推到过程:3.请同学们阅读教材,回答下列问题:(1)什么叫理想变压器?(2)什么叫升压变压器?(3)什么叫降压变压器?(4)电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器?4.几种常见的变压器变压器的种类很多,请同学们阅读教材,了解几种常见的变压器,并回答下列问题:(1)自耦变压器有何特点?(2)自耦变压器如何作升压变压器?又如何作降压变压器?(3)互感器分为哪几类?(4)电压互感器的作用是什么?(5)电流互感器的作用是什么?(三)反思总结:(四)当堂检测1.关于只有一只副线圈的理想变压器,下列说法中正确的是A.输出功率由输入功率的大小而决定B.输入功率的大小由输出功率的大小而决定C.输出端负载越大原线圈中的电流越小D.输出端负载电阻的阻值越大输入功率越大2.如图所示,左右两个电路中,当a 、b 两端和e 、f 两端分别接220V 的交变电压时,测得c 、d 两端和g 、h 两端的电压均为110V .若分别在c 、d 两端和g 、h 两端加上110V交变电压,则a 、b 两端和e 、f 两端测得的电压将分别是A.220V ,220VB.220V ,110VC.110V ,110VD.220V , 0V3.如图所示,理想变压器的副线圈上通过电阻为R 的输电线后接有两只相同的白炽灯泡L 1、L 2.开始时,电键S 断开.现将S 接通,下列说法中错误的是 A.副线圈两端M 、N 间的电压将减小 B.副线圈输电线上的电压降将增大C.灯泡L 1的亮度将减小D.通过原线圈的电流将增大4.如图所示,理想变压器的原线圈匝数为n 1=1000匝,副线圈匝数为n 2=200匝,交变电源的电动势e =311sin314t V ,电阻R =88Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计.下列结论正确的是A.电流表A 1的示数为0.10AB.电压表V 1的示数为311VC.电流表A 1的示数为0.75AD.电压表V 2的示数为62.2V课后练习与提高1.如图所示,理想变压器给负载R 供电.保持输入的交变电压不变,各交流电表对电路的影响不计.当负载电阻的滑动触头向下移动时,图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P 的变化情况是A.V 1和V 2不变,A 1增大,A 2减小,P 增大B.V 1和V 2不变,A 1和A 2增大,P 增大C.V 1和V 2不变,A 1和A 2减小,P 减小D.V 1不变,V 2增大,A 1减小,A 2增大,P 减小2.如图所示,理想变压器输入的交变电压为U 1,原线圈中的电流为I 1.下列说法中正确的是A.保持U 1及R 不变,将K 由a 改接到b 时,I 1将减小cdB.保持U1及R不变,将K由b改接到a时,R的功率将增大C.保持U1及K不变,将R增大时,I1将增大D.K不变,U1增大,I1将增大3.钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。
课件2:3.3变压器
中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12 mA时,熔丝就熔断。
(1)熔丝的熔断电流是多大?
(2)当副线圈电路中电流为10 mA时,变压器的输入功率是多大?
解析:
(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2
3.2 变压器
学习目标
1.了解变压器的构造及工作原理;
2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题;
3.掌握理想变压器的功率关系,并导出原、副线圈中的电流关系及应用。
新课导入
生活用电电压为220 V,而我们的手机电池都是5 V的,充电器是如何实现电压的
变化的呢?
提示:变压器
各式各样的变压器
根据理想变压器的输入功率等于输出功率,则U1I1=U2I2
当I2=12
1
mA时,I1即为熔断电流,I1= I2≈0.98 A.
2
(2)当副线圈电流为I′2=10 mA时,变压器的输入功率为P1
所以P1=P2=I′2U2=180 W.
答案:(1)0.98 A
(2)180 W
1.原、副线圈中产生的感应电动势分别是:
Φ
E1 n1
t
Φ
E2 n2
t
I1
E1 n1
E2 n2
U1 n1
I2
n2 U2
由于电流通过变压器线圈时发热,铁芯在交变磁场的作用下发热以及交变电
流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内,所以变压器在工作时具有能量损耗。
若不考虑这些损耗,则
U1 E1
副线圈的磁通
量发生改变
变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了:
变压器学案
《变压器》(第一课时)学案姓名:一、知识目标:1、知道变压器的构造2、理解变压器的工作原理3、掌握变压器原、副线圈中功率、电压、电流的关系二、学习重难点1、理解变压器的变压原理;2、探究和理想变压器的变压规律和关系。
三、知识内容:1、变压器的构造:(1)构造:(2)示意图(3)电路图中符号2、变压器的工作原理(1)互感现象:(2)能量关系:3、理想变压器的变压规律:(2)思考:①为什么铁芯是闭合的?在变压器通过交变磁场传输电能的过程中,闭合铁芯起什么作用?为什么要做成闭合铁芯?②原线圈加交流电源,穿过原副线圈的磁通量相等吗?磁通量的变化相同吗?磁通量的变化率相同吗?③实际的变压器在运行时,哪些地方有能量损耗?(3)、理想变压器的变压规律: ①理想变压器:②理想变压器的电压关系推导:③理想变压器变压规律:四、夯实基础:1、一个理想变压器,原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2,正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U2、I 1和I 2、P 1和P 2.已知n 1>n 2,则:( )A .U 1>U 2,P 1=P 2B .P 1=P 2,I 1<I 2C .I 1<I 2 ,U 1>U 2D .P 1>P 2,I 1>I 22、某变电站用原、副线圈匝数比为n 1∶n 2的变压器,将远距离输来的电能送到用户,如图4所示.将变压器看作理想变压器,当正常工作时,下列说法正确的是( )A .原、副线圈电压比为n 2∶n 1B .原、副线圈电流比为n 1∶n 2C .原、副线圈电压比为n 1∶n 2D .变压器的输入功率与输出功率的比为 n 1∶n 23、有一台理想变压器,原线圈匝数为n 1,副线圈匝数为n 2,当n n 12>时,是_______变压器;当n n 21>时,是____________变压器。
若副线圈输出功率为P 2时,原线圈输入功率为P 1,则P P 12:=__________;若n n 1251::=,当原线圈加上220V 直流电压时,副线圈上的电压是___________。
(文)3.4 变压器导学案 (2)
青岛五十八中高二物理选修1——1导学案课题:《3.4 变压器》导学案课型:新授课时:1课时设计人:于孟娟审核人:包翠霞2009年11月23日[学习目标]:1.了解变压器的结构和工作原理2.探究分析理想变压器的理想化模型及功率传输规律3.理想变压器的变压和变流规律【课堂点拨与交流】照明灯电压------220伏机床上照明灯------36伏半导体收音机电源电压不超过10伏大型发电机交流电压------几万伏远距离输电------几十万伏电视机显像管却需要10000V以上电压交流便于改变电压,以适应各种不同的需要——变压器就是改变交流电压的设备一、变压器的构造(1)闭合铁芯(绝缘硅钢片叠合而成)(2)原线圈(初级线圈):其匝数用n1表示(3)副线圈(次级线圈):其匝数用n2表示(4)输入电压:U1; 输出电压:U2.2.电路图中符3、铁芯与线圈互相绝缘,变压器副线圈和原线圈电路是否相通?4、变压器原副线圈不相通,那么在给原线圈接交变电压U1后,副线圈电压U2是怎样产生的?二、理想变压器的变压规律【实验探究】探究变压器两个线圈的电压关系:实验步骤:1 把可拆式变压器的一个线圈作为原线圈,连接到学生电源的交流输出端,另一个线圈作为副线圈,可不接负载。
2 闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量两个线圈两端的电压,测量完毕断开学生电源的开关。
3 改变学生电源的电压设置,重复以上实验。
4 改变原、副线圈的匝数,重复以上实验。
记录数据的表格:请同学们根据实验数据讨论:1 变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系?试写出它们之间的关系式。
2 要使电压经过变压器后电压升高,副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少?若要使电压降低呢?【结论】1、理想变压器原副线圈的两端电压之比等于这两个线圈的匝数之比。
2、升压变压器3、降压变压器【例1】一理想变压器,其原线圈2200匝,副线圈440匝,并接一个100Ω的负载电阻。
人教版高二年级物理选修3-2《变压器》优质导学案
《变压器》导学案学习目标:1、知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
2、理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问 题。
3、知道理想变压器的输入功率和输出功率的关系,能应用只有单个副线圈工作 时电流关系解决相关物理问题。
学习重、难点:重点:探究变压比和匝数比的关系。
难点:拓展电流比和匝数比的关系(只有单个副线圈工作)。
一 .复习回顾:1 .法拉第电磁感应定律的内容:。
2 .互感现象:。
二 .新课探究:1 .学生观察课本40页图5.4-3,结合实物演示认识变压器的结构2 .实验演示:课本39页的思考与讨论,让学生思考讨论:1)小灯泡发光的原因: ・- 周二 l;r_^^l;2订一*"2)其中的能量转化问题2)表达式:3)对表达式的理解:当njn2时,,该变压器为当n1<n2时,,,该变压器为学生阅读课本42页图5.4-4,认识多种变压器。
4.变压器中的能量问题,(以理想变压器为例)如右图学生思考,教师点拨结论:三.典型例题:例 1. 一个正常工作的理想变压器的原副线圈中,下列的哪个物理量不一定相等()A.交流的频率B.电流的有效值C.电功率D.磁通量变化率例2.为了安全,机床上的照明电灯用的电压是36V,这个电压是把380V的电压降压后得到的。
如果变压器原线圈是H40匝,副线圈是多少匝?例3.如图中所示,理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝,数比、:n = 2 : 1, 交流电源电压UI220 V, F为熔断电流为1。
二A的保险丝,负载为一可变电1.0阻.求:当电阻R=100。
时,保险丝能否被熔断?四.课后练习:1.理想变压器的原线圈的匝数为no匝,副线圈匝数为660匝,若原线圈接在6 V的电池上,则副线圈两端电压为()A. 36 VB. 6 VC. 1 VD. 0 V2.如图所示,左右两个电路中,当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时,测得C、d两端和g、h两端的电压均「为nov.若分别在c、d两端和g、h两端加上nov交变电压,则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是A.220V, 220VB. 220V , 110VC. 110V, 110VD.220V , 0V3.如图所示,理想变压器的原线圈匝数为n「1000匝,副线圈匝数为{WOO 匝,交变电源的电动势e=3Hsin314tV,电阻"88。
新课标人教版32选修三《变压器》WORD教案6
新课标人教版32选修三《变压器》WORD教案6我们国家民用统一供电均为220V,但在生活中的一些电器却需要不同的工作电压,比如探究一:变压器的构造问题:认真观看,变压器要紧由哪几部分构成?变压器是由和组成.一个线圈跟电源连接,叫线圈(或线圈),另一个线圈跟负载连接,叫线圈(或线圈).两个线圈差不多上绕制成的。
铁芯由叠合而成.问题:画出变压器的结构示意图和符号:探究二:变压器的工作原理:演示1:交流电源、闭合铁芯实验现象演示2:恒定直流电源、闭合铁芯实验现象,问题:原线圈接直流电时,副线圈灯泡不亮,原线圈接交流电时副线圈灯泡亮,这是什么缘故?原线圈中有,因而铁芯中的磁场大小方向是的,通过副线圈的磁场也发生,副线圈中产生了,尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能输出电流。
这确实是我们说的问题:变压器工作时如何样实现能量转化的呢问题:如何样才能获得不同的电压呢?副线圈的电压可能与什么有关呢?有什么定量的关系呢?原线圈匝数n1原线圈两端电压U1副线圈匝数n2副线圈两端电压U2n1/ n2U1/U2实验结论::电压与匝数的关系问题:在任何情形下原副线圈的电压之比都等于两个线圈的匝数之比吗?探究四、理想变压器模型实验演示:将可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合,观看接在副线圈两端的小灯泡亮度变化。
问题:什么缘故小灯破会逐步变暗呢?闭合铁芯再起什么作用呢?理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比 1、n 2 >n 1 U 2>U 1——升压变压器 2、n 2 <n 1 U 2 <U 1——降压变压器问题:理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数之间有没有什么关系呢?探究五、理想变压器的变流规律提示:利用理想变压器的能量转化推导理想变压器输入功率等于输出功率 P 入= P 出 即: U 1I 1=理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比注:此公式只适用于一个副线圈的变压器问题,在升压变压器中原线圈匝数少,电流大,副线圈匝数多电流小,原副线圈的粗细一样吗,会有什么不同呢?三、课堂达标检测1.下列关于理想变压器的说法中,正确的是( ) A .输入功率等于输出功率B .输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能C .输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D .输送的电流经变压器的铁芯直截了当传导过去。
高中物理选修一3.3变压器精品学案
3.3 变压器【学习目标】1.了解变压器的构造,理解变压器的变压原理;2.通过实验探究变压器的原副线圈中的电压与匝数的关系;3.会利用电压与匝数的关系和能量守恒进行简单的计算。
【课堂探究】活动一:变压器构造及变压原理1.变压器构造观察变压器模型,说出变压器的构造: (1)闭合铁芯(绝缘硅钢片叠合而成)(2)原线圈(初级线圈)匝数______表示;(3)副线圈(次级线圈)匝数用______表示;(4)输入电压:用_____表示; 输出电压:用_____表示.2、画出变压器在电路中的符号:3、变压器工作原理:把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连接到直流电源的两端,另一个线圈连接到小灯泡上(如图所示),小灯泡能发光吗?若把直流电源改为交流电源,小灯泡能发光吗?现象是变压器工作的基础,中电流的大小、方向不断变化,在铁芯中激发的也在不断变化,变化的磁场在中产生感应电动势对外界负载供电。
活动二:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系1、根据电磁感应定律,猜想线圈两端的电压与线圈匝数存在什么关系?2、【实验步骤】(1)按如图所示的电路连接电路。
铁芯副线圈原线圈U112n n U2(2)原线圈接低压交流电源U 1,改变原线圈匝数n 1和副线圈匝数n 2,用多用电表交流电压档分实验次数输入电压U 1原线圈匝数n 1 副线圈匝数n 2 输出电压U 21 2 3 4 …【注意事项】(1)为了人身安全,只能使用 交流电源且电压不超过 ;(2)为了多用电表的安全,使用多用电表交流电压档测电压时,先用 试测 ,然后再选用适当的挡位进行测量。
(3)分析总结实验数据,得出结论:3、根据以下问题、提示,应用所学的物理规律理论分析变压器变压规律。
(1)参照变压器的构造示意图,思考变压器工作时在哪些方面造成了能量损失______________________,从变压器原线圈输入的能量E 入与从副线圈输出的能量E 出的大小关系是 ,(2)理想变压器原线圈的输入能量E 入与副线圈的输出能量E 出大小关系是 , 原线圈的输入功率P 入与副线圈的输出功率P 出大小关系是 。
新课标人教版32选修三《变压器》WORD教案4
新课标人教版32选修三《变压器》WORD教案4人教版选修3-2 第五章第四节第1课时2011年6月教学目标一、知识与技能:1.了解变压器的构造及明白得变压器的工作原理,2.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决差不多问题,3.明白理想变压器是忽略了变压器的能量缺失,它的输出功率等于输入功率4、能运用功率关系推导电流与匝数关系二、过程与方法:从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法三、情感态度与价值观:认识变压器在现实生活中的应用,感受它的价值。
重点:1.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决差不多问题,2.从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻明白得变压器的工作原理难点:1.“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验,2.从能量的转化与守恒的角度明白得变压器的工作原理。
教法:观看现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践。
教具:学生电源、可拆变压器、实物投影仪、多用电表、小灯泡、单刀双掷开关课型:新授课学案教师活动(含学法指导)学生活动设计意图引入新课随身听3伏机床36伏电视机3-4万伏多媒体展现,学生观看后导入新课学生观看摸索,生活中需要的各种电压并举例。
从生活中感悟变压器的重要意义,激发学习的热情。
一、探究变压器的构造1.构造2.示意图3.电路图中符号指导学生阅读教材P40及图5.4-2和手中的可变压器。
学生阅读教材P40及图5.4-2,结合手中可拆变压器总结出变压器的结构、示意图、电路符号。
培养学生的自主学习与概括能力。
二、探究变压器的工作原理-----互感现象1、演示实验(1)接通直流电,观看小灯泡的现象。
(2)接通交流电,观看小灯泡的现象。
2、变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能(U1、I1)到磁场能(变化的磁场)再到电能(U2、I2)转化。
变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了:电能→磁场能→电能转化(U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)摸索:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2? 1、演示实验,引导学生观看现象2、利用法拉第电磁感应定律启发学生分析变压器的工作原理---互感。
三相变压器的组成教案
6
教学班级
1117
教学课时
2
教学形式
新授
课题
名称
三相变压器的组成
使用教具
投影仪、电脑
教学目标
1、掌握三相变压器的结构特点
2、了解两种三相变压器的优缺点
教学重点
三相变压器的结构特点
教学难点
三相变压器的结构特点
更新、补充、
删节内容
无
课前准备
三相变压器的基础知识
课外作业
板
书
设
计
一、三相变压器的组成
教学环节
主要教学内容
教手段
与方式
量变压器来说,三相变压器组是由三个独立的单相变压器组成,所以在起重、运输、安装时可以分开处理,同时还可以降低备用容量,每组只要一台单相变压器作为备用就可以了。所以对一些超高压、特大容量的三相变压器,当制造及运输有困难时,有时就采用三相变压器组。
总结
课堂教学安排
教学环节
1、组式变压器
2、心式变压器
二、两种三相变压器的比较
教
学
感
想
课堂教学安排
教学环节
主要教学内容
教学手段
与方式
导入
新授
一、三相变压器的组成
三相变压器按照其磁路系统的不同可以由三台同容量的单相变压器组成三相变压器组;也可由三个单相变压器合成一个三铁心柱组成三相心式变压器。
1、组式变压器
(1)结构
组式变压器是把三个同容量的变压器根据需要将其一次、二次绕组分别接成星形或三角形联结。一般三相变压器组的一次、二次绕组均采用星形联结,如图1所示。
主要教学内容
教学手段
与方式
课堂教学安排
(完整word版)变压器导学案
【学习目标】1.了解变压器的构造及其工作原理。
2.知道变压器的原、副线圈中电压与匝数关系,电流与匝数关系。
3.了解变压器在生活中的应用.【自主学习】一、变压器的结构1.变压器的定义在交流电的传输过程中,电压或电压的设备.2.变压器的结构(1)如图甲所示,变压器由闭合的和绕在铁芯上的两个或两个以上的组成,其中闭合铁芯由表面涂有绝缘漆的叠合而成,线圈一般用高强度的漆包线绕制。
在电路中,变压器的符号如图乙所示。
(2)原线圈:与电源相连的线圈,也叫,其两端电压叫,用符号表示.副线圈:与相连的线圈,也叫次级线圈,其两端电压叫,用符号表示。
二、变压器的工作原理1.互感:交变电流通过原线圈时在铁芯中激发交变磁场,交变磁场在副线圈中产生感应电动势,当副线圈闭合时,副线圈中有电流产生,它在铁芯中产生交变磁通量,这个交变磁通量也穿过原线圈,在原线圈中产生的现象。
2.工作原理电磁感应是变压器的工作原理,即是变压器工作的基础。
3.理想变压器(1)变压器线圈的电阻忽略不计,即无“铜损”.(2)闭合铁芯的“漏磁”忽略不计,即无漏磁。
(3)闭合铁芯中产生的涡流为零,即无“铁损"。
即没有能量损失的变压器叫做变压器。
三、科学探究--变压器电压与匝数的关系1.电压与匝数关系:2.功率关系:2.电流与匝数关系:四、自耦变压器1.定义:只有一个绕组的变压器.2.优、缺点(1)优点:可以连续地调节输出电压。
(2)缺点:低压端和高压端直接有电的联系,使用不够安全。
【课堂练习】1.下列有关理想变压器的说法正确的是( )A.原、副线圈中交变电流的频率一定相等B.原线圈的导线比副线圈导线细C.穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等D.副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等E.变压器是一种能够改变交流电压的设备2. 一台理想变压器,其原线圈为2 200匝,副线圈为440匝,并接一个100 Ω的负载电阻,如图所示.(1)当原线圈接在44 V直流电源上时,电压表示数为______ V,电流表示数为______ A。
教学设计1:3.3变压器
教学目标(1)了解变压器的构造及工作原理。
(2)掌握理想变压器的电压与匝数间关系。
(3)掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
教学过程一、新课引入在实际应用中,常常需要改变交流的电压。
大型发电机发出的交流,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。
各种用电设备所需的电压也各不相同。
电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压,机床上的照明灯需要36 V的安全电压。
一般半导体收音机的电源电压不超过10 V,而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。
交流便于改变电压,以适应各种不同需要。
变压器就是改变交流电压的设备。
这节课我们学习变压器的有关知识。
二、新课学习1.变压器原理师:出示可拆变压器,引导学生观察,变压器主要由哪几部分构成?生:变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。
一个线圈跟电源连接,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(次级线圈)。
两个线圈都是绝缘导线绕制成的。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
师:画出变压器的结构示意图和符号,如下图所示:【演示】将原线圈接照明电源,交流电压表接到不同的副线圈上,观察交流电压表是否有示数?生:电压表有示数且示数不同。
师:变压器原、副线圈的电路并不相同,副线圈两端的交流电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度去思考。
生:在原线圈上加交变电压U1,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量。
这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势。
如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样引起感应电动势。
副线圈两端的电压就是这样产生的。
师:物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象。
互感现象是变压器工作的基础。
生:变压器的铁芯起什么作用?师:如果无铁芯,并排放置的原副线圈也发生互感现象,但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方,漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能。
新课标人教版32选修三《变压器》WORD教案5
新课标人教版32选修三《变压器》WORD教案5人教版选修3-2 第五章第四节教学目标一、知识与技能:1.了解变压器的构造及明白得变压器的工作原理,2.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决差不多问题,3.明白理想变压器是忽略了变压器的能量缺失,它的输出功率等于输入功率4、能运用功率关系推导电流与匝数关系二、过程与方法:从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法三、情感态度与价值观:认识变压器在现实生活中的应用,感受它的价值。
重点:1.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决差不多问题,2.从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻明白得变压器的工作原理难点:1.“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验,2.从能量的转化与守恒的角度明白得变压器的工作原理。
教法:观看现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践。
教具:学生电源、可拆变压器、多用电表、小灯泡、课型:新授课教学过程:一、引入新课我们国家民用统一供电均为220V,但在生活中的一些电器却需要不同的工作电压,比如可那这些元件是如何正常工作的呢?出示已拆录音机,指出变压器。
这就靠我们这节将要学习的变压器来实现升压、降压,从而使我们各类用电器在供电电压220V以下都能正常工作。
变压器又是如何实现变压的呢?二、新课教学探究一:变压器的构造问题:出示可拆变压器,认真观看,变压器要紧由哪几部分构成?变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接,叫原线圈(或初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(或次级线圈).两个线圈差不多上绝缘导线绕制成的。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.画出变压器的结构示意图和符号:探究二:变压器的工作原理:按照书上所给的电路图接好线路,从电磁感应方面入手说明小灯泡什么缘故会亮?演示1:交流电源、闭合铁芯(实验结果小灯泡亮,目的是让学生亲自验证变压器的工作原理)演示2:恒定直流电源、闭合铁芯(实验结果小灯泡不亮,目的是让学生亲自体验变压器工作需要用交流电源,进一步完善和强化对变压器工作原理的认识)问题:原线圈接直流电时,副线圈灯泡不亮,原线圈接交流电时副线圈灯泡亮,这是什么缘故?子问题1:铁芯在传导电流吗?可不能,假如是直流电也能亮,原副线圈差不多上用绝缘导线绕成,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的。
3.4《变压器》学案
文科 3.4变压器 (学案)设计:王冬娥 审核:武根深 序号:15 使用时间: 姓名:一、学习目标1.了解变压器的基本构造,知道变压器为什么能够改变交流电压。
2.通过实验和理论探究,总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。
3.了解几种常见的变压器类型及其应用。
4.体验科学探究过程,提高实验设计与分析论证能力。
二、重点难点1.重点:变压器的基本构造,知道变压器为什么能够改变交流电压。
2.难点:变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。
三、学习导航1.各种不同等级的发电机发出的交流电压各不相同,怎样才能并入电网实现远距离电能输送?各种不同的用电器所需的电压不同,而电网输送过来的电压太高。
怎样才能满足各种用电器的电压需要?2.在日常生活中,你在哪些场合见过变压器?见过什么样的变压器?在你见过或使用过的家用电器中,哪些可能含有变压器?查一查家用电器的电路图,验证你的猜想是否正确,并想一想它们有什么作用?3.在确保安全和条件允许的情况下,从家用电器里拆下一个变压器,观察它由哪几部份组成,各有什么作用?4.试画出变压器的实物简图和电路符号图。
5.变压器的原理理论探究(讨论交流):为什么变压器通以恒定电流灯不发光,而交变 电流通过变压器能让灯发光?变压器的铁芯起什么作用?图3.4-1 图3.4-26.变压器的电压比通过实验归纳分析U1、U2和n1、n2之间的定量关系。
当时,该变压器为降压变压器。
当时,该变压器为升压变压器。
四、课堂检测1.下列有关理想变压器的说法正确的是 ( )A.原、副线圈中交变电流的频率一定相等B.穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等C.副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等2.一台理想变压器的原线圈匝数为100匝,副线圈匝数为1200匝,在原线圈两端接有一电动势为10V的电池组,则在副线圈两端的输出电压为 ( )A.0V B.1.2V C.120V D.小于120V3.正常工作的理想变压器的原、副线圈中,数值上不一定相等的是( )A.电流的频率 B.端电压的峰值 C.电流的有效值 D.电功率4.将输入电压为220V,输出电压为6V的变压器改绕成输出电压为24V的变压器。
3.3 变压器(导学案)
3.3 变压器1.知道变压器的工作原理和理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系,会用能量的观点理解变压器的工作原理。
2.知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型,进一步体会建立理想模型这种思维方法。
3.经历探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的过程,进一步提高科学探究的能力。
4.在实验中要养成避免触电和安全使用电表的习惯,养成尊重实验数据的严谨科学态度。
5.通过对实际问题的分析,掌握推导理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系的思路和方法,培养学科核心素养中的科学推理;【重点】通过变压器的工作原理和理想变压器的变压规律,推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系【难点】通过变压器的工作原理和理想变压器的变压规律,分析自耦变压器、电压互感器、电流互感器的工作原理及接入电路特点。
【课前自主学习】一、知识前置(1)闭合铁芯:绝缘硅钢片叠合而成。
(2)原线圈(初级线圈):与交流电源相连的线圈叫做也叫初级线圈。
其匝数用表示。
原线圈两端的电压叫变压器的用U1表示。
(3)副线圈(次级线圈):与负载相连的线圈叫做也叫次级线圈。
其匝数用表示。
副线圈两端的电压叫变压器的用U2表示。
(5)实际中的变压器:线圈有电阻、铁芯内产生涡流、铁芯导磁过程存在“漏磁”等变压器在忽略漏磁、线圈电阻、其它损耗的情况下,称为。
理想变压器特点:(1)变压器铁芯内;(2)原、副线圈不计;(3)忽略铁芯产生的。
理想变压器没有能量损失,工作效率为100%。
二、新知学习1.认识生活中常见的变压器。
思考这些变压器是如何实现交流电电压的变化?发电站大型变压器小型变压器高压输电中的变压器2.思考生活中为什么要用到这些变压器在日常生活中,我们也经常有改变电压的需求。
比如:家庭电路电压为220V,而我们手机的充电电压通常是5V左右,有些电动车的充电电压是48V,老式电视机的显像管需要一万多伏的高电压,给电子加速。
3.了解变压器的组成:可拆变压器的零部件组装后的变压器4.思考:变压器原副线圈不相通,那么给原线圈接交变电源,副线圈链接一个小灯泡,通电后,小灯泡会发光吗,为什么?答:,原因:这涉及变压器的工作原理我们可以回忆一下,在初学电磁感应时,我们做过一个“探究感应电流产生条件”的实验。
学案 吴爱兄
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]
任教学科:_____________
任教年级:_____________
任教老师:_____________
xx市实验学校
变压器课堂教学学案
任务一:认识变压器的结构。
(1)自己动手拆开桌上的变压器观察变压器的结构
(2)完成学案:
1.结构:变压器由和组成。
2.结构示意图:
3.认真观察你还发现了哪些结构特点?
任务二:探究变压器的工作原理
(1)认真观察课前演示实验的电路特点,自己正确连接电路使副线圈中有电流。
(要求:滑动变阻器与原线圈相连,为了便于观察用灵敏电流计代替日光灯)
(2)思考如何获得持续电流,并通过实验验证猜想。
(3)结合实验思考变压器的工作原理。
结论1:变压器的工作原理是
任务三:探究铁芯的作用
(1)动手试一试:如果没有铁芯的话,当原线圈接交流电时副线圈有感应电压吗?
(要求:为了便于观察将灵敏电流计换成数字电压表,并选用交流电压20V的档)
(2)你看到了,什么现象?针对这一现象你会提出有哪些问题?你能通过实验来寻找答案吗?
(3)针对实验思考铁芯的作用。
结论2:
任务四:实验探究变压器的变压规律
(1)结合变压器结构思考变压器的输出电压U2与哪些因素有关?
结论:
结论:
结论:
归纳总结结论:
选一组数据计算K值:=
任务五:(课后)从理论角度探究变压器的变压规律。
(1)结合法拉第电磁感应定律思考感应电动势与哪些因素有关?
(2)数字电压表测的是感应电动势吗?
上述问题小结结论:
任务六
思考如何测量高压线上的交流电压?。
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3.变压器
【学习目标】
1.知道变压器的构造。
2.理解互感现象,理解变压器的工作原理。
3.理解理想变压器原副线圈中电压比及电流比与匝数比的关系,能应用这些关系来解决基本问题。
【重点难点】
理解变压器的工作原理并能解决基本问题。
【知识准备】
一、变压器的原理
1.构造:变压器是由和绕在铁芯上的两个线圈组成的,一个线圈与连接,叫作原线圈,也叫 ;另一个线圈与连接,叫作副线圈,也叫 (如图所示)。
2.工作原理: 是变压器工作的基础。
电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的也在不断变化。
变化的在副线圈中产生感应电动势。
二、电压与匝数的关系
1.理想变压器
把没有的变压器叫作理想变压器。
许多大型变压器工作时,能量损失很小,可看作理想变压器。
2.理想变压器的基本关系式(假设只有一个副线圈)
(1)电压比:U1
U2=n1
n2。
(2)能量关系:P入=P出。
(3)电流关系:I1
I2=n2
n1。
【知识探究】
情境探究一:变压器的原理
如图所示,把两个线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连接到学生电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上。
1.请动手做一做,当线圈接交流电源时,看看小灯泡能否发光。
解释一下你看到的现象。
2.如果接学生电源的线圈接直流电源,小灯泡能发光吗?闭合铁芯中有磁场吗?
例1关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是()
A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等
C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
小结:
1.构造:
2.原理:
3.作用:
变式训练1(多选)关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是()
A.原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上,是为了减少磁场能的损失,有效地传送电能
B.铁芯不用整块金属做成,是为了防止原、副线圈短路,造成危险
C.变压器不改变交变电流的频率,只改变电压大小
D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时,副线圈也有电压输出
情境探究二:电压与匝数的关系
例2如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,电压表和电流表均为理想电表,灯泡电阻R L=6 Ω,A、B 端电压u1=12√2sin(100πt)V。
下列说法正确的是()
A.灯泡中的电流频率为100 Hz
B.电压表的读数为24 V
C.电流表的读数为0.5 A
D.变压器输入功率为6 W
小结:
1.理想变压器中的几个关系
2.理想变压器各量的制约关系
(1)电压制约:输入电压U1决定输出电压U2。
(2)功率制约:P出决定P入,这体现了能量守恒的特点。
(3)电流制约:输出电流I2决定输入电流I1。
变式训练2某变压器原、副线圈匝数比为55∶9,原线圈所接电源电压按如图所示规律变化,副线圈接有负载。
下列判断正确的是()
A.输出电压的最大值为36 V
B.原、副线圈中电流之比为55∶9
C.变压器输入、输出功率之比为55∶9
D.交流电源电压有效值为220 V,频率为50 Hz
情境探究三:几种常见的变压器
如图所示的两个变压器称为自耦变压器,(1)两个变压器中哪一个是升压变压器?(2)在输入电压U1一定的情况下,要提高输出电压,甲、乙两图中的滑动触头应如何移动?
例3如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1∶n2=1 000∶1,n3∶n4=1∶100,图中电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,则高压输电线的送电功率为()
A.2.2×103 W
B.2.2×10-2 W
C.2.2×108 W
D.2.2×104 W
小结:
变式训练3(多选)电流互感器和电压互感器如图所示,其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数,a、b为两只交流电表,则()
A.A为电流互感器,且n1<n2,a是电流表
B.A为电压互感器,且n1>n2,a是电压表
C.B为电流互感器,且n3<n4,b是电流表
D.B为电压互感器,且n3>n4,b是电压表
【达标检测】
1.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=4∶1,当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时,电流表A1的示数是12 mA,则副线圈中电流表A2的示数是()
A.3 mA
B.48 mA
C.0
D.与R的阻值有关
2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,如图所示,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd,为了使电流表能正常工作,则()
A.ab接MN、cd接PQ,I ab<I cd
B.ab接MN、cd接PQ,I ab>I cd
C.ab接PQ、cd接MN,I ab<I cd
D.ab接PQ、cd接MN,I ab>I cd
3.如图所示,理想变压器三个线圈的匝数之比为n1∶n2∶n3=10∶5∶1,其中n1接到220 V的交流电源上,n2和n3分别与电阻R2、R3组成闭合回路。
已知电阻R2=110 Ω,电阻R3=11 Ω,求通过原线圈的电流I1。
4.(2019江苏卷,1)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10。
当输入电压增加20 V时,输出电压()
A.降低2 V
B.增加2 V
C.降低200 V
D.增加200 V
【学习反思】
【作业布置】
【学习后记】。